I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20 ,   pp.   16 57 ~ 16 64   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 3 . pp 165 7 - 1664             1657       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   NAO - T e a c h :   h e l p i n g   k i d s to   l e a r n   s o c i e t a l   a n d   t h e o r e t i c a l   k n o w l e d g e   w i t h   f r i e n d l y   h u m a n - r o b o t   i n t e r a c t i o n           A h m ad   H o i r u l   Bas o r i   F a c ul t y   o f   C o m put i ng   a nd   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   R a bi g h ,   K i ng   A bdul a z i z   U ni v e r s i t y ,   S a u di   A r a bi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   D e c   1,   2019   R e v i s e J a n   2 0,   202 0   A c c e pt e F e b   1,   2020       R o bo t i c   t e c hno l o gy   ha s   a f f e c t e t he   e duc a t i o f i e l d ,   a nd   e v e e a r l y   e duc a t i o i nv o l v e s   r o bo t   t o   a t t r a c t   K i d s .   T e c hn i c a l   e d uc a t i o n   i s   t he   no t i o o f   g i v i ng  s t ud e n t s   kno w l e dg e   o f   r o bo t s   a nd   t e c hno l o gy .   T he   m a i n   c o nt r i bu t i o o f   o ur   r e s e a r c i s   t o   p r o v i de   a n   i nt e r a c t i v e   w a y   of   l e a r n i ng   f o r   k i ds   t h r o ugh  p l a y   a nd   f un  m e t ho d.   T w o   a p pr o a c he s   p r o po s e h e r e :   f i r s t ,   w e   p r o v i de   a n   i nt e r a c t i v e   g a m e   by   t o u c hi ng   r o bo t s   bo d y   pa r t s   t o   t e a c k i ds   ho w   t he y   w e r e   pr a c t i s i ng   t he i r   m o t o r i c   ne r v e   a nd   t he   l i s t e n i ng   t o   t h e   i ns t r uc t i o n.   I t hi s   g a m e ,   ki ds   a s ke d   t o   f i nd  s o m e   r o bo t   pa r t s   s uc a s   r i g ht   ha n d,   o r   l e f t   ha nd,   w he r e   i t   e qu i pp e d   w i t h   a   t a c t i l e   s e ns o r .   T he   g a m e   d i f f i c ul t y   c a be   i nc r e a s e d   by   s e t t i ng   up   t he   t i m e   l i m i t   f o r   t he   a ns w e r   a n d   m a k e   ki ds   t o uc t he   bo dy   pa r t s   o f   t he   r o bo t   v e r y   f a s t .   T he   s e c o nd  l e a r n i ng   m e t ho i s   pr a c t i s i ng   num b e r   c o unt i ng   a nd   pr o nunc i a t i o w i t h   N A O   R o bo t s .   T he   r o bo t s   w i l l   do   c o m put e r   v i s i o pr o c e s s i ng   t o   a na l y s e   a nd   p r o no unc e   t he   k i d s   ha n dw r i t i ng   w i t h   a a r t i f i c i a l   ne ur a l   n e t w o r k .   T he   r e s ul t   o f   i m pl e m e n t a t i o n   ha s   o b t a i ne d   m o r e   t ha n   7 5 %   s uc c e s s   r a t e   o r e c o g ni t i o pa r t   w i t l o s s   e s   t ha 0 . 6 .   T h e   s y s t e m   r e c e i v e d   s t r o ng   a ppr e c i a t i o f r o m   ki d s   a nd  t h e i r   p a r e nt ,   w hi l e   t h i s   r e s e a r c be l i e v e a bl e   t o   a t t r a c t   ki ds   t o   s t u dy   i i nt e r a c t i v e   a nd   f un   w a y s .   Ke y w or d s :   Cha ra c t e R e c o gn i t i o n   Chi l d   E duc a t i o n   E dut a i nm e n t   Int e l l i ge n c e   Ro bo t i c s   C opy r i gh t   ©   20 20   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A hm a d   H o i r ul   B a s o r i ,     D e pa rt m e n t   o f   In f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y ,   F a c ul t y   of   Co m put i n g   a n d   I n f o r m a t i o T e c hn o l o gy   R a b i gh ,   K i n A b dul a z i z   U n i v e r s i t y ,   R a b i gh ,   M a k ka h,   S a ud i   A ra b i a   2 1911 .   E m a i l : a b a s o ri @ k a u . e du. s a       1.   I N TR O D U C TI O N   Ro bo t s   r e c e n t l y   a l r e a dy   us e w i de l y   i s e v e r a l   a s pe c t s   o f   o ur   l i f e ,   a n d   m o s t   o f   t h e   r o bo t   s e r v i c e s     a r e   i t h e   i ndus t r y   [1] .   H ow e v e r ,   r o b o t s   s l ow l y   i n t e g r a t e   i nt o   t h e   d a i l y   l i f e   of   a   h u m a n,   a n d   t h e y   w i l l     a da p t   t o   t h e   a c t i v i t i e s   i s c h o o l ,   h o m e ,   e t c .   I t s   w i l l   g i v e   a i m pa c t   o n   t h e   ki d ' s   s o c i a l   l i f e   a nd  s c h o l a rl y   pr o gr e s s .   A s   a   c o n c e rn ,   b e t t e r   t h o ug ht f ul n e s s   m us t   b e   i m po s e o n   t o o f   i n   w ha t   w a y   r o bo t s   c a n   b e   pa rt   o f   t h e   e duc a t i o n   s y s t e m   a n d   a s s i m i l a t e w i t c h i l d r e n   l i v e   [2] .   T h e   a dv a n c e   o f   t e c hn o l o g y   m a ke s   e nha n c e   t h e   po s s i b i l i t y   of  r o b o t s   a s   a   us e f ul   t oo l   fo r   l e a rni n p r o c e s s ,   a n i t   c a b e   us e t o   t e a c c o m put e r s   p a r t s ,   e l e c t r o n i c s ,   m a c hi n e   a n d   l i n gu i s t i c   [3] .   B a s e o t h e   c u rr e n t   s t u dy ,   ki ds   t e n d   t o   pe r f o r m   s upe r i o o n   po st - e duc a t i o e xa m i na t i o n,   a n d   t h e y   a r e   m o r e   a t t ra c t e t o   t h e   r o b o t s   r a t h e t ha b oo ks   o r   t a pe .   It ' s   b e c a us e   o f   Chi l d r e s e e   t h e   r o bo t   a s   n e w   t h i ngs   t ha t   us e a s   " t oy s "   f o r   s t udy i n t h e   l a n gu a ge   [ 4] .   T h e   go a l   o f   t hi s   r e s e a r c i s   t o   p r o duc e   a   r o b o t i c   a ppl i c a t i o n   t h a t   c a h e l p   k i ds   t o   m a ke   s o c i a l   i n t e r a c t i o n   a s   w e l l   a s   de v e l o e a r l y   s ki l l s   s uc h   a s   c o un t i ng  n u m b e r   a nd  a l p ha b e t   pr o nu n c i a t i o n.   N o w a da y s ,   A ut i s m   ki ds   a l s o   i n v o l v e s t ud y i n w i t t h e   r o bo t   b e c a us e   of   r o b o t s   i s   c o n s i de r e a s   e duc a t i o na l   m a t e r i a l   s uc h   a s   L E G O   M i n ds t o rm   f o r   t e a c h i n g   l o gi c   a n s i m p l e   p r o g r a m m i n [5] .   S o c i a l   r o b o t i c s   a l s o   b e c o m e   a t t e nt i o w h e n   r o b o t s   h a v e   e qui ppe w i t h   e m o t i o na l   e xp r e s s i o n   a nd   c a n   p r o v i de   m o r e   a t t ra c t i v e   i n t e r a c t i o n .   S o m e   a dv a n c e c o un t r i e s   us e   v a r i o us   r o bo t s   i e v e r y   s e c t o r :   i n d us t r y ,   m i l i t a r y ,   e duc a t i o n ,   m e di c a l ,   e t c . ,   A us t ra l i a ,   G e r m a n ,   J a p a n,   K o r e a ,   U n i t e S t a t e s   o f   A m e r i c a   a n N e t h e rl a n [6 - 10] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1657   -   1664   1658   A   r o b o t   us e w i t i nt e nt i o i nt r o duc e   i n f o r m a t i o t e c hn o l o g y   a n d   p r o g r a m   de s i g a n d   t o   t ra i s c h o l a s t ude nt s   w i t m a c h i n e r y   [11] .   I D ut c h i g h   s c h o o l ,   s t u de nt s   w e r e   p r o gr e s s i v e l y   t a ug ht   w i t p ra c t i c a l   t o pi c s   us i n r o b o t s   [12] .   S t u dy   pl a n   t y pi c a l l y   c o m pr i s e s   r s t   a   p r e l i m i n a r y   o ut l i n e   t o   r o bo t i c   p r o gra m m i n g   a n d   s t ude nt s   a p pl y   t h e i u n de r s t a ndi n g   p ri n c i pa l l y   by   b ui l di n g   t he i r   r o b o t s   [13 - 15] .   T h e   s t a r t e r   s t a ge   us u a l l y   h e l ps   w h e n   t h e   s t ude nt s   o e v e n   t h e   a c a de m i c   a rra n ge m e n t   i s   i n e xpe ri e n c e w i t h   r o b o t   us a ge   i t e a c h i ng.   T h e   s t ude n t   w h o   c r e a t e s   t h e   r o b o t   w i l l   h a v e   t i g ht   po s s e s s i o n   t h e n   i n c r e a s e   t h e   a t t e n t i o n   o f   s t ude n t s   [12 ].   T h e y   c a n   b ri n g   a n d   pl a y   w i t h   t h e i r o bo t s   a t   h o m e ,   e . g . ,   i M a c qua ri e   U n i v e r s i t y   A us t ra l i a ,   t h e y   m a de   k i ds   c o n v e r s e   t h e   i de a   of   r o t a t i o n s   a nd  t r a n s f o r m a t i o n s   us i n g   t h e   r o b o t   [8]   T h e   p a t r o ut e   o f   t h e   r o bo t   i s   f o r   t e a c h i n g   a n gl e s   a n d   ge o m e t r y .   O t h e r   c a s e s   o f   r o b o t   ut i l i z a t i o i e duc a t i o a r e   t e a c h i ng  ki ds   ki n e m a t i c s   a n d   s o n g   i n s t r u m e nt a t i o n   w i t t h e   r o b o t   i n   K o r e a   [16 - 17 ] .   A n o t h e a r e a   i s   t h e   e xpl o i t a t i o n   o f   r o bo t i c s   a ppl i c a t i o n   t o   de m o n s t r a t e   f o r e i g n   l i n gu i s t i c ,   e . g . ,   E n g l i s h   w a s   e duc a t e t c h i l d r e n   i J a p a n   by   " Robov i e "   i n   K y o t o   [9]   a s   w e l l   a s   T a i w a n   [17] I t e r m   o f   e m o t i o n a l   e xp r e s s i o n ,   s o m e   r e s e a r c h e r   ha s   t o   c o n duc t   o b s e r v a t i o t o w a r hum a n o i r o b ot   w a l ki ng,   a n d   a ge nt   b e h a v i o ur  i n s i de   t h e   c r o w d.   T h e s e   e m o t i o n a l   b e ha v i o ur   a r e   e s s e n t i a l   t o w a r r o b o t i c   r e a l i s m   w h e r e   t h e y   c a n   m i m i c   t h e   r e a l   h u m a w h e pe r f o r m i ng  i n t e r a c t i o n   [18 - 2 2] .   T h i s   r e s e a r c a i m s   t o   us e   a   r o b o t   f o r   t e a c h i ng  ki ds   t hr o ug G a m e   a n d   c h a ra c t e r e c o gn i t i o n .   T h e   f i r s t   G a m e   w i l l   h e l p   s t u de nt   o l i s t e n i ng   t o   E n gl i s l a n gu a ge .   I c o nt r a s t ,   t h e   s e c o n a pp l i c a t i o w i l l   m a ke   i n t e r a c t i o n   w i t a   s t u de nt   b y   pr o n o un c i ng  t h e   c h a ra c t e t ha t   ki ds   ha s   w ri t t e i t h e   pa pe r .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   Chi l d r e n   c a n   c h o o s e   t w o   l e a rn i n g   m e t h o ds ,   a nd   w h e t h e r   t he y   w a n t   t o   pl a y   w i t t h e   t o uc h   g a m e   o r   t h e y   c a n   w ri t e   a   num b e r   i n   w h i t e   pa pe r   a n d   s h o w   t o   N a o ,   t h e N a o   w i l l   c a pt u r e   t h e   i m a ge   a n d   s t a rt   t o   a na l y s t h e   c ha ra c t e r.     M a t e r i a l s :   1)   M a t e r i a l   f o r   e xpe ri m e n t s :   N a o   R obo t s   w i t s o n a r,   b um a n d   t a c t i l e   s e n s o r.   Ca m e ra   f o c o m put e v i s i o a n s pe a ke f o r   s pe a ki ng  f e a t u r e s ,   N a o   a l s o   ha v e   a   m i c   t o   c a pt u r e   t h e   v o i c e   c o m m a n f r o m   t h e   s t ude n t .   2)   Co m put e r   w i t h i g h - e n d   P r o c e s s o r   a nd  G r a p hi c s   f o r   pr o c e s s i n g .   T h e   de t a i l   o f   N A O   s e n s o r   i s   de pi c t e i F i gu r e   1 .         (a )                                                                                                                                                                       ( b )   F i gu r e   1 .   N A O   S e n s o r,   Im a ge   c o ur t e s y   o f   A l y s i s   [23] ,   N A O   a c t ua t o a n d   s e n s o i m a ge   c o ur t e s y   a l de b a r a n   [24]       W i t h   n u m e r o us   s e n s o r,   N A O   i s   c a p a b l e   of   r e s po n di n w i t h   a   s i m pl e   c o n v e r s a t i o n   w i t h   k i ds   by   m e r e l y   w a v i n h i s   ha n d   a nd  s a y   h e l l o   a n d   h e   a l s o   c a pa b l e   of   m a ki n g   s i m pl e   r e s po n s e   s uc h   a s   I’m   go o d,   h o w   a b o ut   y o u”   e t c .   T h e   N A O   r o b o t   w i l l   s pe a t h e   r e c o gn i s e c h a ra c t e r.   T h e   r e c o gn i t i o n   w i l l   us e   a a rt i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r f o r   t h e   r e c o gn i t i o p r o c e s s .   T h e   b o d y   t o uc h   r e qui r e s e n s o s t i m ul a t i o n   f o i ni t i a t i n g   a c t i o s uc a s   a ppl a ud i n i f   t h e   a n s w e r   c o rr e c t   a n d   a s k   t o   t o uc h   t h e   r i g ht   s e n s o r   a ga i n.   T h e   ki ds   w i l l   ha v e   t w o   w a y s   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       NA O - T e a c h:   he l pi ng  k i ds   t o   l e ar n   s oc i e t al   and   t h e or e t i c al   k n o w l e dge   w i t h   A hm a H o i r ul   B as or i )   1659   c o m m uni c a t i o w i t t h e   r o bo t   t ha t   c a e nh a n c e   t h e   i m m e r s i o n   o f   l e a rni n g   f o r   t h e   K i ds .   T h e   m e t h o do l o g y   of  t h e   p r o j e c t   i s   c o n s i s t   o f   t hr e e   m a i p r o c e s s e s ,   a s   s h o w n   i F i gur e   2 .       F i gu r e   2 .   M e t h o do l o g y   o f   N A O - T e a c h       3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   p r o po s e r e s e a r c a i m s   t o   s t r e n gt h e t h e   ki d' s   m i n d   a nd   t h e i m o t o r i c   f u n c t i o n,   a nd  t h e   f i r s t   s t a ge   i s   e n c o ura gi ng  t h e i m o t o ri c   by   r e c e i v i n i n s t r uc t i o n   t hr o ug h   h e a r i n g   a nd  o pt i c   n e r v e .   T h e i r   m o t o r i c   w i l l   b e   e xe c ut e w h e n   t h e y   di w i t t h e   o b s e r v a t i o a nd  t h i nki ng  p ro c e s s .   T h i s   r e s e a r c h   ha s   t w o   m a i f e a t u r e s   w h i c a r e   c a pa b l e   o f   pr o v i di n g   t h e   k i ds   w i t f un  e duc a t i o na l   t o o l s :     3. 1 .       M o to r i c   C h a l l e n ge   fo r   k i d s   K i ds   w i l l   b e   a s ke t o   t o uc h   a   p a r t   o f   t h e   r o bo t ' s   bo d y ,   a n d   t he n   t h e   r o b o t   w i l l   v e r i fy   w h e t h e r   t h e   ki ds   t o uc h   t h e   c o rr e c t   s e n s o o n o t .   If   t h e   a n s w e r   ri g h t ,   N a o   w i l l   gi v e   a ppl a us e   a nd   a pp r e c i a t i o t o   k i ds   w i t a   ha ppy   e xpr e s s i o n ,   h o w e v e r ,   i f   t h e   a n s w e r   n o t   c o rr e c t ,   na o   w i l l   a s k i ds   t o   c h o o s e   t h e   a c c u r a t e   s e n s o r   t o   be   t o uc h e d.   T h e s e   pra c t i c e s   w i l l   i n f l ue n c e   c h i l d r e k n o w l e dge   t ow a r h u m a b o d y   a n a t o m y   be c a us e   N A O   i s   ki n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1657   -   1664   1660   of   h u m a n o i r o b o t   w h i c h   r e s e m b l e s   t h e   h u m a b o d y   pa r t s   i t s e l f .   T h e s e   pra c t i c e s   c a h e l p   ki ds   t o   p r a c t i c e   t h e i r   l i s t e n i ng  o f   E n g l i s w o r ds   a n t h e i r   m o t o r i c   n e r v e   t o   l o c a t e   t h e   p r e c i s e   s e n s o r .   F i gu r e   s h o w s   t h e   de m o n s t r a t i o n   o f   t o uc h   m y   h e a ga m e .   R e f e r   t o   T a b l e   f o r   c o n v e r s a t i o n   b e t w e e n   N A O   a n d   ki ds .       T a b l e   1 .   L e a rn i ng  Co n v e r s a t i o b e t w e e n   N a o   a nd  K i ds         F i gu r e   3 .   K i ds   a r e   a s k i n g   t o   do   i nt e ra c t i o n   w i t N a O     W h i l e   F i g u r e   4   s h o w n   t h e   c h o r e g ra p h e   i m p l e m e n t a t i o n   t o   c o n t r o l   t h e   N A O   a   r o bo t   m o v e m e n t ,     h o w   i t   m o v e s ,   r e s po n a nd  r e c e i v e   s t i m ul a t i o n.   N A O   w i l l   r e s po n w h e n   k i ds   t o uc o n e   o f   N A O   bo d y   pa r t s   s uc a s   ha n d,   l e o h e a d .   E v e r y   m o v e m e n t   w i l l   b e   e xe c ut e by   py t h o n   c o de   t ha t   b u n dl e d   i n s i de   c h o r e g ra p h e   (r e f e r   t o   F i gu r e   5) .     T a s k s   S c e n a ri o   A ffe c t e d   M o t o ri c /   N e rv e   G a m e   S e l e c t i o n   K i d s   w i l l   b e   w e l c o m e d   b y   N A O   b y   i n t ro d u c i n g   h i s   n a m e   a n d   t h e   w a y   o f   g a m e   b e i n g   p l a y e d .   E . g .   P h ra s e   H e l l o   Ki d s ,   M y   Na m e   N A O ,   Ni c e   t o   m e e t   y o u .   W e   w i l l   p l a y e d   t o g e t h e r   n i c e l y   H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   T o u c h   N a o   h e a d   K i d s   w i l l   b e   a s k e d   t o   t o u c h   N a o   F o r e h e a d .   K i d s ,   t o u c h   m y   h e a d   H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   T o u c h   N a o   L e ft   H a n d   K i d s   w i l l   b e   a s k e d   t o   s e l e c t   N a o   L e fh   h a n d   K i d s ,   t o u c h   m y   l e f t   h a n d     H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   S e n s o ry   N e u ro n   T o u c h   N a o   Ri g h t   H a n d   K i d s   w i l l   b e   a s k e d   t o   s e l e c t   N a o   Ri g h t   h a n d   K i d s ,   t o u c h   m y   r i g h t   h a n d   H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   S e n s o ry   N e u ro n   T o u c h   N a o   Ri g h t   F o o t   K i d s   w i l l   b e   a s k e d   t o   s e l e c t   N a o   Ri g h t   F o o t   K i d s ,   t o u c h   m y   r i g h t   f o o t   H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   S e n s o ry   N e u ro n   T o u c h   N a o   L e ft   F o o t   K i d s   w i l l   b e   a s k e d   t o   s e l e c t   N a o   L e f t   F o o t   K i d s ,   t o u c h   m y   l e f t   f o o t   H e a ri n g   V i s u a l   H a p t i c / S e n s e   o f   t o u c h   S e n s o ry   N e u ro n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       NA O - T e a c h:   he l pi ng  k i ds   t o   l e ar n   s oc i e t al   and   t h e or e t i c al   k n o w l e dge   w i t h   A hm a H o i r ul   B as or i )   1661       F i gu r e   4 .   C h o r e g r a p h e   de s i g n   N a o   I n t e r a c t i o n           F i gu r e   5 .   P h y t o n   Co de   f o r   N A O   m o t i o n   c o n t r o l       3. 2 .      H an d w r i ti n g   R e c o gn i ti o n   T h e r e   a r e   s e v e r a l   s t e ps   f o r   t h e   h a ndw r i t i n g   r e c o gn i t i o s uc h   a s :   a)   P r e p r o c e s s i n g   b)   S e gm e n t a t i o n   c)   F e a t u r e   E x t r a c t i o n   d)   Cl a s s i f i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1657   -   1664   1662     P r e - p r o c e s s i n p ha s e   c a b e   di v i de i n t o   s e v e r a l   s t a ge s :   a)   Si z e   nor m a l i z at i on :   T hi s   s t a ge   us e t o   e di t   t h e   i m a ge   a nd  t he   s i z e   s t a n d a r d   us i n g   B i c ub i c   i n t e r po l a t i o n .   b)   B i nar i z at i on :   Co n v e r t   t h e   g ra y s c a l e   i m a ge   i nt o   b i na r y   i m a ge   by   t hr e s h o l d i n t e c hni que   c)   Sm oot hi ng :   R e duc e   t h e   b r o ke e dge   o f   t h e   i m a ge     d)   E dge   de t e c t i on :   M e t h o t o   de t e c t   t h e   b o un d a r y   of   i m a ge   b y   c o m pa r i ng  w i t n e i g h b o ur i ng  i n t e n s i t y .     A f t e r   s c a nni n g   t h e   c h a ra c t e r ,   t h e   i m a ge   i s   u n de pr e - pr o c e s s i ng   s t a ge   t h a t   w i l l   r e m o v e   t h e   n o i s e ,   a n bi nar i z at i on   i n   o rde t o   p r o duc e   t e xt   f r o m   i m a ge .   T h e   i m a ge   f r o m   p r e - p r o c e s s i n g”   s t a ge   i s   c l a s s i f i f e d   i n t o   l i n e s ,   w o r ds   a n c ha r a c t e r s .   E xpl a n a t i o n   i s   gi v e t o   t h e   b e l ow .     a)   S e gm e n t a t i o n   o f   L i n e :   i s o l a t e   l i n e   f r o m   t e xt     b)   S e gm e n t a t i o n   o f   W o r d:   pa r s i n a n d   i s o l a t e   b e t w e e n   w o r t o   w o r d   c)   Cha ra c t e R e c o gn i t i o n :   n e u ra l   n e t w o r   i s     us e t o   r e c o gn i s e t h e   l e t t e r .   W e   us e p h y t o n   b a s e d   n e u r a l   n e t w o r f o c ha r a c t e r e c o gni t i o b e c a us e   i t   ha s   t h e   s a m e   p l a t f o r m   a s   N A O   c h o r e g r a p h e   e n gi n e .   T h e   r e s ul t   o f   c h a ra c t e r e c o gn i t i o i s   s h o w n   i F i gu r e   6 .   T h e   b a s i c   c a l c u l a t i o o f   t h e   n e u r a l   n e t w o r t o   f i nd  o pt i m u m   w e i g h t   a n d   b i a s e s   c a b e   c om put e d   t hr o ug c o s t   f un c t i o n   (1)   [25] :     ( , ) 1 2 ( ) 2                                                                                                                                   ( 1 )     ω   d e no t e s   w e i ght s , b   i s   t he   b i as e s ,   n   i s   num b e r   of   t r ai ni ng,   a   i s   v e c t or   of   ou t pu t   i f   x   i s   i npu t .                 F i gu r e   6 R e c o gn i z e ha n dw ri t i ng  c ha r a c t e r         (a )     ( b )   F i gu r e   7 R e c o gn i t i o n   E v a l ua t i o n         T h e   h a nd  w ri t i ng  d a t a b a s e   i s   us e b a s e o n   M N IS T   d a t a b a s e   [26] .   F i gu r e   7   s h o w s   t h e   r e c o gn i t i o n   r e s ul t   i s   qui t e   p r o m i s i n g   w h e i t s   r e a c 75%   r e c o g n i t i o r a t e   a n d   t h e   l o s s   v a l ue   l e s s   t ha 0 . 6 .   It s   c a b e   a c h i e v e d   due   t o   w e   a s k   t h e   ki ds   t o   w r i t e   t h e   c ha ra c t e o t h e   b l a nk  w h i t e   pa pe t o   e a s e   N A O   r e c o gn i z e   t h e   ha n dw ri t i n g.   T h e   c hi l d r e a r e   qui t e   s o phi s t i c a t e a n ha ppy   t o   f o l l ow   t h e   c h a ra c t e p r o n u n c i a t i o n   o f   N A O .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       NA O - T e a c h:   he l pi ng  k i ds   t o   l e ar n   s oc i e t al   and   t h e or e t i c al   k n o w l e dge   w i t h   A hm a H o i r ul   B as or i )   1663   4.   C O N C LU S I O N     T h e   l e a rni n g   w i t h   r o b o t s   a r e   i nt e r e s t i n f o r   k i ds ;   t h e   c o nt e nt   of   pl a y   a n d   f un  a r e   a f fe c t i n g   t h e   r e s ul t   o t h e   l e a rni n p r o c e s s .   K i ds   a r e   m o t i v a t e by   t o uc h   m y   h e a g a m e ,   w h e r e   t h e y   c a n   s t udy   t o   l i s t e n   t o   i n s t r uc t i o n   a n c o n duc t   t h e   t a s p r o pe r l y .   T h e   c ha r a c t e r   r e c o gn i t i o a l s o   pl a y s   a n   i m po r t a n t   r o l e ,   h o w   N A O   r e c o gn i s e s   t h e   ki ds   w r i t i ng,   a n i t   c a n   b e   s pe l t   b a c t o w a r ds   t h e m .   I t h i s   c a s e ,   t h e   k i ds   c a n   l e a rn   h o w   t o   pr o n o un c e   E n gl i s h   m uc h   b e t t e r.   T h e   r o b o t   w a s   a b l e   t o   a c h i e v e   a   hi g h   r e c o gn i t i o r a t e   f o r   75  f o r   K i d' s   h a ndw r i t t e n .   T h e   t e s t i n g   a c c u r a c y   i s   ra i s i ng   s i n c e   t h e   b e gi nn i ng   o f   e poc a n d   r e a c m o r e   t h a 75%   du ri n g   t h e   200   c y c l e s ,   w h i l e   l o s s   ra t e s   a r e   s i m i l a b e t w e e n   t h e   t r a i ni n g   a nd   t e s t i ng   p ha s e .   It   m e a n s   T h e   N A O   c a p r e di c t   a d   c a p t u r e   t h e   i n f o r m a t i o w ri t t e b y   a   ki d .   A s   f ut u r e   w o r ks ,   a   l o t   o f   f e a t u r e s   t h a t   c a b e   a d de l a t e o n ,   e s pe c i a l l y   t h e   i n t e r a c t i o n   c a p r o duc e   t hr o ug a   m o r e   c o m pl i c a t e d   ga m e   f or  l e a rni n g .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h i s   w o r w a s   s uppo r t e b y   t h e   D e pa r t m e nt   o f   In f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y ,   F a c ul t y   o f   C o m put i n g   a n d   In f o r m a t i o t e c hn o l o gy   R a b i gh ,   K i ng  A b dul a z i z   U n i v e r s i t y ,   R a b i gh,   M a kk a h   S a udi   A ra b i a .   T h e   a u t h o r s ,   t h e r e f o r e ,   g ra t e f ul l y   a c kn o w l e dge   t h e   F CI T R   t e c hni c a l   s upp o r t .       R EF ER EN C ES   [ 1]   I F R .   ( 201 8,   25   O c t o be r ) .   W or l R obo t i c s   Su r v e y : Se r v i c e   r o bot s   ar e   c onque r i ng   t he   w or l d .   A v a i l a b l e :   ht t ps : / / i f r . o r g / ne w s / w o r l d - r o bo t i c s - s ur v e y - s e r v i c e - r o b o t s - a r e - c o nque r i ng - t he - w o r l d - /   [ 2]   J .   H a n ,   e t   al . ,   " C o m pa r a t i v e   s t u dy   o t he   e d uc a t i o na l   us e   o f   ho m e   r o bo t s   f o r   c hi l d r e n , "   J o ur n al     o f   I n f or m a t i on   P r oc e s s i ng   S y s t e m s ,   v o l .   4 ,   pp .   1 59 1 68 ,   2 008 .   [ 3]   D .   L e e s   a nd   P .   L e P a g e ,   " R o bo t s   i n   e duc a t i o n:   t he     c ur r e n t   s t a t e   o f   t h e     a r t , "   J o ur n al   o f   E du c at i on al   T e c hn o l ogy   Sy s t e m s ,   v o l .   24 ,   pp .   299 320 ,   1996 .   [ 4]   F .   B .   V .   B e ni t t i ,   " E xp l o r i ng   t he     e duc a t i o na l   po t e n t i a l   o f   r o bo t i c s   i n     s c ho o l s :   a     s y s t e m a t i c   r e v i e w , "   C om put e r s   an d   E duc a t i on ,   v o l .   58 ,   p p.   9 78 9 88,   2 012 .   [ 5]   U .   Q i dw a i ,   e t   a l . ,   " H um a no i d   R o bo t   a s   a   T e a c he r s   A s s i s t a n t :   H e l pi ng   C hi l d r e n   w i t h   A ut i s m   t o   L e a r n   S o c i a l   a nd   A c a de m i c   S k i l l s , "   J our na l   o f   I n t e l l i ge n t   &   R obo t i c   Sy s t e m s ,   v o l .   1,   2019 .   [ 6]   J .   H a n   a nd   D .   K i m ,   " r - L e a r ni ng   s e r v i c e s   f o r   e l e m e nt a r y   s c ho o l   s t ud e nt s   w i t h   a   t e a c hi ng   a s s i s t a n t   r o bo t , "   i n   T he   4 t h   A C M / I E E E   I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on   H um an - R ob ot   I nt e r ac t i on   ( H R I ) ,   L a   J o l l a ,   C A ,   200 9,   pp .   255 - 25 6.   [ 7]   J .   H .   H a n ,   e t   a l . ,   " P hy s i c a l   l e a r ni ng   a c t i v i t i e s   w i t h       a     t e a c hi ng   a s s i s t a nt     r o bo t   i   e l e m e n t a r y     s c hoo l     m us i c   c l a s s , "   J our nal   o f     C o nv e r ge nc e   I nf or m a t i on    T e c hn ol o gy ,   v o l .   5 ,   p p.   14 06 1410 ,   200 9.   [ 8]   K .   H i g hfi e l d ,   e t   al .   ( 20 08,   1 - 11 - 20 19) .   E ar l y   m a t he m at i c s   l e ar ni ng   t hr o ugh     e x p l o r a t i o   w i t h       p r og r am ab l e     t o y s A v a i l a b l e :   ht t p: / / hd l . ha n dl e . ne t / 1 959 . 14 / 32 2176   [ 9]   F .   J a m e t ,   e t   al . ,   " L e a r n i ng   by   T e a c hi ng   w i t h   H um a no i d   R o bo t :   A   N e w   P o w e r f u l   E xpe r i m e nt a l   T o o l   t o   I m pr ov e   C hi l dr e n’ s   L e a r n i ng   A bi l i t y , "   J ou r na l   of   R ob ot i c s ,   v o l .   2 018 ,   pp .   1 - 11,   20 18.   [ 10]   S .   Y .   O k i t a ,   e t   a l . ,   " L e a r n i ng   t o g e t he r :   A S I M O   de v e l o pi ng   a i n t e r a c t i v e   l e a r n i ng   p a r t ne r s h i p   w i t c h i l d r e n, "   i T he   18t h   I E E E   I n t e r na t i o na l   S y m po s i um   on   R o bo t   a nd   H um an   I nt e r a c t i v e   C om m un i c a t i on ,   2 009 ,   pp.   1 125 1130 .   [ 11]   T .   B a l c h ,   e t   al . ,   " D e s i g ni ng     pe r s o na l   r o bo t s     f o r     e duc a t i o n:     ha r dw a r e ,   s o f t w a r e ,   a nd   c ur r i c ul um , "   I E E E   P e r v as i v e   C om put i ng ,   v o l .   7 ,   pp .   5 - 9 ,   2008 .   [ 12]   O .   M ub i n ,   e t   a l . ,   " I m pr o v i ng   s pe e c r e c o g ni t i o w i t h       t he     r o bo t   i n t e r a c t i o   l a ng ua g e , "   D i s r u pt i v e   Sc i e nc e   and     T e c hnol o gy ,   v o l .   1 ,   p p.   79 - 88 ,   201 2.   [ 13]   D .   B e l a nc he ,   e t   a l . ,   " S e r v i c e   r o bo t   i m p l e m e nt a t i o n:   a   t he o r e t i c a l   f r a m e w o r a n r e s e a r c a g e nd a , "   T he   Se r v i c e   I ndu s t r i e s   J o ur na l ,   v o l .   40 ,   pp.   2 03 - 225 ,   2020 / 0 3/ 1 2 020 .   [ 14]   I .   J a w a i d ,   e t   al . ,   " R o bo t i c   s y s t e m   e duc a t i o f o r   y o ung   c hi l dr e by   c o l l a bo r a t i v e   pr o j e c t   ba s e d   l e a r ni ng , "   C om pu t   A p pl   E ng  E duc ,   v o l .   28 ,   pp .   178 - 192 ,   202 0.   [ 15]   M .   S a e r be c k ,   e t   a l . ,   " E xpr e s s i v e   r o bo t s   i n   e duc a t i o n:   v a r y i ng   t he   d e g r e e   o f   s o c i a l   s up po r t i v e   b e ha v i o r   o f   a   r o bo t i c   t ut o r , "   i n   C H I   C on f e r e nc e   on   H um an   F ac t o r s   i C om pu t i n S y s t e m s ,   A t l a n t a   G e o r g i a   U S A ,   2 010 ,   pp.   1 613 1622 .   [ 16]   R .   M i t n i k ,   e t   a l . ,   " A a ut o no m o us   e duc a t i o na l   m o bi l e   r o bo t   m e d i a t o r , "   A ut o nom ou s   R obo t s ,   v o l .   25 ,   pp .   3 67 - 382 ,   2008 / 11 / 01   20 08.   [ 17]   C. - W .   C ha ng ,   e t   a l . ,   " E xpl o r i ng   t he   P o s s i b i l i t y   of   U s i ng   H um a no i R o bo t s   a s   I ns t r uc t i o na l   T o o l s   f o r   T e a c hi ng   a   S e c o nd  L a ng ua g e   i n   P r i m a r y   S c ho o l , "   E duc a t i ona l   T e c hno l og y   &   S oc i e t y ,   v o l .   1 3,   pp .   13 - 24 ,   2010 .   [ 18]   N .   A bdu l l a s i m ,   e t   al . ,   " V e l o c i t y   P e r c e pt i o n:   C o l l i s i o H a ndl i ng   T e c hn i qu e   f o r   A g e nt   A vo i da nc e   B e h a v i o r , "   T e l k om ni k a ,   v o l .   11 ,   2013 .   [ 19]   N .   N .   A l ba qa m i ,   e t   a l . ,   " A ug m e nt i ng   P i l g r i m   E x pe r i e nc e   a nd   S a f e t y   w i t h   G e o - l o c a t i o W a y   f i ndi ng   a nd   M o bi l e   A u g m e nt e d   R e a l i t y , "   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   C om pu t e r   S c i e nc e   an N e t w or k   Se c ur i t y ,   v o l .   8 ,   pp .   23 - 32 ,   2 018 .   [ 20]   H .   M .   A .   A l J a hda l i   a n A .   H .   B a s o r i ,   " E m o t i o na l   C o nt a g i o D r i v e o f   P a r e nt - C h i l d' s   A g e nt s   i C r o w du r i ng   P a ni c   S i t ua t i o n, "   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   C om pu t e r   N e t w or k   an I n f or m a t i o Se c ur i t y ,   v o l .   1 9,   pp .   261 - 26 6,   20 19.   [ 21]   A .   H .   B a s o r i ,   " E m o t i o W a l k i ng   f o r   H um a no i A v a t a r s   U s i ng   B r a i S i g na l s , "   I n t e r nat i on al   J ou r na l   o f   A d v an c e R obot i c   S y s t e m s ,   vo l .   10 ,   p .   2 9,   20 13 / 01 / 01   201 3.   [ 22]   A .   H .   B a s o r i   a nd   H .   M .   A .   A l J a hda l i ,   " P e r f o r m a nc e   D r i v e n - bi p e d   C o nt r o l   f o r   A ni m a t e d   H um a n   M o de l   w i t h   M o t i o S y nt he s i s   D a t a , "   J our nal   o f   I n f o r m at i on   S y s t e m s   E n gi ne e r i n a nd   B us i ne s s   I n t e l l i ge nc e ,   v o l .   4 ,   2018 .   [ 23]   A l y s i s .   ( 20 19 ,   N o v e m be r ) .   N ao   Se ns o r .   A v a i l a b l e :   ht t p s : / / w w w . a l i s y s . ne t / e n/ r o bo t - na o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1657   -   1664   1664   [ 24]   A l de ba r a n.   ( 2019 ,   N o v e m be r ) .   N A O   A c t ua t or   and   Se n s or .   A v a i l a b l e :   ht t p: / / do c . a l d e ba r a n . c o m / 2 - 1/ f a m i l y / na o _dc m / a c t ua t o r _ s e n s o r _na m e s . ht m l   [ 25]   M .   A .   N i e l s e n,   N e ur a l   ne t w or k s   and   de e l e ar ni n g :   D e t e r m i n a t i o pr e s s   U S A ,   20 15.   [ 26]   Y .   L e C un .   ( 19 98 ,   T he   M N I ST   da t ab as e   o f   han dw r i t t e d i g i t s .   A v a i l a bl e :   ht t p: / / y a nn. l e c un. c o m / e xd b/ m n i s t       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       A hm a H o i r ul   B a s o r i ,   r e c e i v e B . S c   ( S o f t w a r e   E ng i ne e r i ng )   de g r e e   f r o m   I ns t i t ut   T e k no l o g i   S e pu l uh  N o pe m be r   S ur a ba y a   i 20 04   a nd  t he   P h. D   ( C o m put e r   G r a ph i c s )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   J o ho r   B a h r u ,   J o ho r ,   i 2 011 .   I 2011 ,   h e   h a s   a p po i nt e a s   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   w i t t h e   D e pa r t m e nt   o f   C o m put e r   G r a ph i c s   a nd  M u l t i m e di a ,   U n i v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a .   I 20 16,   he   i s   p r o m o t e t o   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   r a nk   i n   F a c ul t y   o f   C o m put i ng   a nd   I n f o r m a t i o T e c hno l o gy   R a bi g h,   K i ng   A bdul a z i z   U ni v e r s i t y .   H e   i s   t h e   m e m be r   o f   E d i t o r i a l   bo a r d   o f   s o m e   i n t e r n a t i o na l   j o ur na l ,   a nd   pu bl i s he d   m o r e   t ha n   80   a r t i c l e s .   H e   i s   a l s o   a   m e m be r   o f   pr o f e s s i o na l   m e m b e r s h i I E E E ,   A C M   S I G G R A P H ,   I A E N G   a nd  S e n i o r   M e m be r   o f   I A C S I T .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   C o m put e r   G r a p hi c s ,   F a c i a l   A ni m a t i o n,   C l o t h   S i m ul a t i o n,   M e d i c a l   V i s u a l i z a t i o n,   H a p t i c   I nt e r a c t i o n,   M a n   M a c hi n e   I nt e r a c t i o a n d   R o bo t i c s .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.